Nghiên cứu của R. Ganigué và cộng sự (2007) đã tiến hành nghiên cứu quá trình nitrit hóa bán phần sử dụng SBR xử lý nước rỉ rác. Bể SBR vận hành nhiệt độ 36 ± 1oC, DO 2 mg/L, HRT 1,5 ngày, pH trong bể 6,8-7,1, SRT 5 ngày, MLSS 500-1.000 mg/L.
Quá trình nitrit hóa bán phần đạt ổn định ở tải trọng ammonia cao (1-1,5 kg N/m3.ngày), đã chứng minh được tính khả thi của công nghệ này trước quá trình xử lý anammox. Sự chuyển hóa ammonia thành nitrit đã đạt được bằng việc kiểm soát nồng độ kiềm đầu vào. Nghiên cứu cũng đưa ra ảnh hưởng của pH đến hoạt tính AOB, cụ thể là pH cao gây ức chế bởi FA, pH thấp gây ức chế bởi FNA và sự thiếu hụt độ kiềm. Các hằng số ức chế có thể được xác định bằng giá trị hằng số ức chế bán phần đối với FA (kFA = 605,48 ± 87,18 mg NH3-N/L) và FNA (kFNA = 0,49 ± 0,09 mg HNO2-N/L), cùng với hằng số bão hòa của HCO3- (kHCO3-= 0,01 ± 0,16 mg C/L).
Nghiên cứu của R.Ganigué và cộng sự (2008) nghiên cứu chiến lược vận hành cho quá trình nitrit hóa bán phần sử dụng SBR xử lý nước rỉ rác để đạt được đầu vào ổn định cho quá trình anammox. Bể SBR vận hành ở nhiệt độ 36 ± 1oC, DO 2 mg/L, pH trong bể được kiểm soát 7-7,5, HRT 1-2 ngày, SRT 5 ngày, MLSS 500-1.000 mg/L với hai chiến lược vận hành là: nạp một lần (fed-batch) và nạp nhiều lần (step-feed). Các kết quả nghiên cứu cho thấy ở cả hai chiến lược vận hành, quá trình nitrit hóa bán phần đều đạt được. Tuy nhiên, ở chiến lược vận hành nạp nhiều lần thu được các kết quả có độ ổn định cao hơn với độ lệch tương đối trung bình là 14,1%, trong khi đó ở chế độ nạp một lần giá trị này là 40,9%. Chiến lược nạp nhiều lần thu được tỉ lệ NO2--N:NH4+- N đầu ra ổn định hơn khi tỉ lệ NH4+-N:HCO3- đầu vào không ổn định.
Nghiên cứu R. Ganigué (2009) nhằm chứng minh tính khả thi xử lý nước rỉ rác có nồng độ ammonia lên đến 5.000 mg/L bằng quá trình nitrit hóa bán phần sử dụng SBR, được xem là tiền đề cho quá trình quá trình anammox. Bể SBR vận hành nhiệt độ 36 ± 1oC, DO 2 mg/L, HRT 3-6 ngày, SRT 6,44 ± 2,34 ngày, MLSS 666 ± 240 mg/L, pH trong bể duy trì luôn nhỏ hơn 8, chiến lược vận hành nạp liên tục. Các kết quả nghiên cứu cho thấy quá trình nitrit hóa bán phần đạt được với nồng độ ammonia và nitrit đầu ra lần lượt là 1.500-2.000 mg/L; 2.000-3.000 mg/L, tỉ lệ NO2--N:NH4+-N đầu ra gần 1,32 là tỉ lệ đòi hỏi cho quá trình anammox. Bicacbonat được cho là thông số chính để kiểm soát tỉ lệ NO2--N:NH4+-N đầu ra. Chiến lược nạp liên tục kết hợp với sục khí không liên tục trong pha nạp đã giúp giảm nồng độ nitơ tổng trong bể phản ứng, giảm sự ức chế của FA và FNA lên vi khuẩn AOB. Kỹ thuật sinh học phân tử định danh nhóm vi khuẩn AOB chủ yếu có chi Nitrosomonas sp. IWT514. Tuy nhiên, Nitrobacter winogradskyi và Candidatus Nitrospira defluvii cũng được tìm thấy, điều này chứng tỏ rằng NOB đã bị ức chế hoàn toàn trong hệ thống.
Nghiên cứu của R.Ganigué và cộng sự (2010) về sự kết hợp quá trình nitrit hóa bán phần và khử nitrit bằng vi sinh vật dị dưỡng sử dụng SBR để xử lý nước rỉ rác. Bể vận hành ở nhiệt độ 36 ± 1oC, DO 2 mg/L, MLVSS 451 ± 59 mg/L, HRT 5 ngày, SRT 9 ± 1,5 ngày, pH trong bể nhỏ hơn 8, tải trọng N đầu vào 1 kg N/m3.ngày, chiến lược nạp nhiều lần (mỗi lần nạp thực hiện sục khí không liên tục). Kết quả nghiên cứu cho thấy sự tăng nồng độ ammonia và nitrit trong bể không ức chế vi khuẩn AOB, quá trình nitrit hóa phần đã đạt được thành công. Bên cạnh đó, ở thời điểm nạp không sục khí đã thúc đẩy sự khử nitrit thông qua nitrit với nồng độ nitrit được loại bỏ khoảng 200 mg/L.
Hơn thế nữa, hoạt tính AOB giảm ở thời điểm cuối của pha sục khí do thiếu bicacbonat và ảnh hưởng của sự ức chế axit nitrit tự do.
Nghiên cứu của R.Ganigué và cộng sự (2012) về đánh giá ảnh hưởng của tính chất nước thải đầu vào lên quá trình nitrit hóa bán phần sử dụng SBR xử lý nước rỉ rác.
Bể SBR vận hành ở nhiệt độ 35oC, DO 2 ± 1 mg/L, HRT 1,53 ngày, SRT 3-5 ngày. Các kết quả nghiên cứu cho thấy khi thay đổi tính chất dòng vào làm cho sự vận hành bể SBR cho quá trình nitrit hóa bán phần gặp nhiều thách thức. Nghiên cứu này đánh giá kết hợp ảnh hưởng tính chất dòng vào và tải trọng của quá trình. Thành phần nước thải đầu vào bao gồm: tổng ammonia, tổng cacbon vô cơ (TIC) và tải trọng nitơ đầu vào (NLR) tạo nên những ảnh hưởng chủ yếu đến quá trình nitrit hóa bán phần. Quá trình
nitrit hóa bán phần đạt được đầu ra phù hợp cho quá trình anammox ở tỉ lệ TIC:TNH đầu vào là 1:1, NLR nhỏ hơn 1,5 kg N/m3.ngày với nồng độ ammonia đầu vào khác nhau. pH đầu vào ảnh hưởng đến sự cân bằng CO2 - HCO3-- CO32-. Giá trị pH đầu vào càng cao làm tăng sự oxy hóa ammonia. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy sự oxy hóa các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học sinh ra CO2 làm axit hóa môi trường và gây ức chế đến sự chuyển hóa ammonia thành nitrit.
Trong nghiên cứu của Wen-De Tian và cộng sự (2012), bể phản ứng theo mẻ lai hợp (HSBR) với quy mô phòng thí nghiệm được thiết lập để xử lý nước rỉ rác có nồng độ ammonia đầu vào cao nhằm thu được hỗn hợp NO2--N:NH4+-N phù hợp cho quá trình anammox. Các kết quả nghiên cứu cho thấy tỉ lệ NO2--N:NH4+-N đầu ra phù hợp thu được ở nồng độ ammonia đầu vào là 1.200 mg/L, DO của bể là 0,5-1 mg/L, SRT 3 ngày, nhiệt độ trong bể phản ứng là 31oC. Hiệu quả loại bỏ COD của quá trình nitrit hóa bán phần trong bể HSBR thấp. Điều này được giải thích là do sự đóng góp của nồng độ nitrit cao đã làm ảnh hưởng sự oxy hóa COD. Ngoài ra, nhóm vi khuẩn AOB của nghiên cứu có thể thích nghi ở nồng độ FA cao 10-130 mg/L, trái lại, NOB bị ức chế trong khoảng nồng độ FA này. Hơn thế nữa, FNA nằm trong khoảng 0,01-1,9 mg/L không ức chế AOB trong khi đó NOB bị ức chế ở khoảng FNA thấp hơn 0,01-0,03 mg/L.
Nghiên cứu của J. Gabarró và cộng sự (2012) khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính của AOB trong quá trình nitrit hóa bán phần sử dụng công nghệ SBR xử lý nước rỉ rác. Quá trình nitrit hóa bán phần được vận hành trong bể SBR 250 L có thể tích vận hành thấp nhất là 111 L với nồng độ ammonia đầu vào khoảng 6.000 mg/L, tỉ lệ mol HCO3-:NH4+-N đầu vào khoảng 1,12-1,16, DO 2 mg/L, HRT nằm trong khoảng từ 4,5-12 ngày tại hai giá trị nhiệt độ của bể là 25 và 35oC. Các kết quả nghiên cứu cho thấy đầu ra thích hợp để nạp vào bể phản ứng anammox đã thu được ở cả hai nhiệt độ này. FA và FNA chịu ảnh hưởng lớn bởi nhiệt độ. FNA 0,47 ± 0,09 mg/L là nguyên nhân chính của sự ức chế đến AOB ở nhiệt độ 25oC, trong khi đó ở 35oC, sự ức chế kết hợp của FA và FNA đến AOB xảy ra với nồng độ FA và FNA lần lượt là 122,92 ± 27,23 mg/L và 0,12 ± 0,02 mg/L. Các kết quả DGGE chứng minh rằng nhóm vi khuẩn AOB trong bùn của bể phản ứng bao gồm hai chi chính N.europea và N. eutropha.
Huosheng Li và cộng sự (2013) nghiên cứu sự thích nghi và vận hành quá trình nitrit hóa bán phần sử dụng SBR để xử lý nước rỉ rác với chiến lược sục khí không liên tục. Bể SBR vận hành ở nhiệt độ 29 ± 1oC, SRT 28-42 ngày, nồng độ MLSS ban đầu là
1.200 mg/L. Tổng thời gian sục khí là 22,4 h và sự sục khí thực hiện không liên tục, tức là trong pha sục khí cứ sục khí (được cố định là 15 phút) tiếp sau là không sục khí (thời gian được điều chỉnh trong nghiên cứu). Sự tích lũy nitrit đã xuất hiện sau 15 ngày. Do nồng độ ammonia nước thải đầu vào thay đổi cho nên quá trình nitrit hóa bán phần được duy trì bằng cách tăng tốc độ sục khí và điều chỉnh thời gian lưu nước. Khi tăng lưu lượng khí sục (TAF) và rút ngắn khoảng thời gian không sục khí, hiệu quả quá trình nitrit hóa bán phần tăng dần và sự hình thành bùn hạt có kích thước tốt đã được ghi nhận.
Với tải trọng N đầu vào 0,71 ± 0,14 kg N/m3.ngày, khoảng thời gian sục khí/không sục khí là 1,5 phút/0,7 phút, quá trình nitrit hóa bán phần đạt ổn định với tỉ lệ NO2--N:NH4+- N đầu ra là 1,16 ± 0,11, nồng độ nitrat đầu ra là 19 ± 6 mg/L. Hiệu quả quá trình nitrit hóa bán phần có thể được nâng cao bằng cách tăng TAF cùng với tăng tải trọng COD (ILR) đầu vào. Khi tỉ lệ TAF/ILR nằm trong khoảng 163-256 m3 không khí/kg COD thì thu đầu ra ổn định có tỉ lệ NO3--N:NOx--N dưới 13%. pH đầu ra cho thấy có tương quan với sự vận hành quá trình nitrit hóa bán phần. Khoảng pH tối ưu tăng khi ILR tăng.
Nghiên cứu của Huosheng Li và cộng sự (2013) khảo sát về tính khả thi của việc kiểm soát điểm dừng pH để đạt được ổn định quá trình nitrit hóa bán phần sử dụng SBR xử lý nước rỉ rác. Bể SBR vận hành ở nhiệt độ 28,5-30 oC, SRT 60-80 ngày, tốc độ sục khí 0,8-1,6 m3/h, MLVSS 4.379 ± 454 mg/L. Pha hiếu khí của một chu kỳ được vận hành ở hai chế độ: sục khí và không sục khí. Thời gian không sục khí được cố định và thời gian sục khí thay đổi phụ thuộc vào tốc độ phản ứng và điểm dừng pH. Ở điểm dừng pH 8,17-8,19, quá trình nitrit hóa bán phần đã được thành công trong 182 ngày vận hành ở tải trọng N 0,3-0,89 kg N/m3.ngày. Tỉ lệ NO2--N:NH4+-N và nồng độ nitrat đầu ra đã thu được lần lượt là 1,3 ± 0,22; 16 ± 9 mg/L. Nồng độ FA cao (80-140 mg/L) và DO thấp (0,11-0,23 mg/L) ức chế hoàn toàn vi khuẩn NOB.
Vy (2017) đã thực hiện đề tài “Ứng dụng quá trình CANON để xử lý nitơ trong nước thải chăn nuôi sau bể biogas” nhằm đánh giá hiệu quả xử lý nitơ của nước thải chăn nuôi sau bể biogas có nồng độ NH4+-N từ 106-421 mg/L, TKN từ 335-712 mg/L.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở tải trọng nitơ 0,47 ± 0,07 kg N/m3.ngày (với HRT 16h), hiệu suất xử lý tổng nitơ (TN) đạt 72 ± 10%, đạt cực đại 88% và ở tải trọng nitơ 0,95 ± 0,11 kg N/m3.ngày (với HRT 8h), hiệu suất xử lý tổng nitơ đạt 78 ± 14%, đạt cực đại 91%.
Nhật và cộng sự (2017) đã nghiên cứu xử lý nước rỉ rác đã được tiền xử lý nitrit hóa bán phần bằng bể phản ứng anammox tuần hoàn nội bộ (Internal Circulation - IC) với tải trọng nitơ cao từ 2-10 kg N/m3.ngày. Nước thải dòng ra của bể phản ứng nitrit hóa bàn phần có tỉ lệ NO2--N:NH4+-N từ 0,9-1,35 và nồng độ COD = 1.565 ± 102 mg/L.
Sự loại bỏ nitơ tốc độ cao đạt được là 9,52 ± 1,11 kg N/m3.ngày ứng với nồng độ tổng nitơ đầu vào là 1.500 mg N/L. Hoạt tính riêng anammox được xác định đạt 0,598 ± 0,026 g N2-N/gVSS.ngày. Kết quả phân tích cho thấy hạt bùn anammox phân bố kích thước hạt từ 0,5-1,0 mm.
Hà (2018) đã thực hiện đề tài “Ứng dụng quá trình CANON để khử nitơ trong nước rỉ bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt cũ” vận hành giai đoạn thích nghi với nước rỉ rác cũ 92 ngày ở tải trọng 0,34 kg N/m3.ngày với hiệu suất xử lý ammonia đạt cực đại 97%, giai đoạn tăng tải 61 ngày với các tải trọng nitơ (NLR) 0,25; 0,41; 0,52 kg N/m3.ngày với hiệu suất xử lý ammonia và tổng nitơ lần lượt đạt 82% và 56%; 90% và 67%; 82%
và 76% tương ứng với mỗi tải trọng và 41 ngày khắc phục sự cố sốc tải ở tải trọng 0,85 kg N/m3.ngày.